不同倍性多倍體枇杷基因組變異及其DNA甲基化分析.pdf

1、多倍化現(xiàn)象在高等植物進(jìn)化中發(fā)揮重要作用，植物多倍化后衍生出大量的重復(fù)序列，它們是基因選擇、進(jìn)化和突變的有利資源，而大量序列的丟失和插入，也為植物進(jìn)化提供了更多選擇。多倍體的廣泛存在歸因于多倍體物種和其二倍體祖先相比具有更廣泛的生存環(huán)境和不穩(wěn)定氣候條件下適應(yīng)生存的潛能，使得多倍體作為重要的物種形成過程而具有選擇優(yōu)勢(shì)。本試驗(yàn)運(yùn)用擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(Amplified fragment length polymorphism，AFLP)和甲基

2、化敏感擴(kuò)增多態(tài)性(Methylation sensitive amplified polymorphism，MSAP)技術(shù)，分析‘瀘州6號(hào)’、‘龍泉1號(hào)’和‘早紅3號(hào)’三種枇杷不同倍性多倍體之間的遺傳差異和DNA甲基化水平與模式的差異，為枇杷不同倍性材料的開發(fā)利用和倍性育種工作提供理論依據(jù)，對(duì)枇杷乃至植物多倍化進(jìn)程和遺傳變異規(guī)律的研究具有重要的參考價(jià)值，試驗(yàn)主要結(jié)果如下：
　　 本試驗(yàn)AFLP分析結(jié)果顯示，不同倍性‘瀘州6號(hào)’枇

3、杷多倍體較二倍體基因組發(fā)生了明顯變化，總變異率在6％～6.5％之間，條帶增加率在2.8％～3.3％，條帶缺失率在3％～3.3％之間；與二倍體相比，‘龍泉1號(hào)’枇杷三倍體和四倍體基因組總變異率分別為11％和10.9％，條帶增加率分別為7.2％和5.7％，條帶缺失率分別為3.8％和5.2％?！缂t3號(hào)’枇杷三倍體和四倍體較二倍體基因組總變異率分別為12.1％和11％，條帶增加率分別為6.9％和6.2％，條帶缺失了為5.1％和4.8％。表明三

4、個(gè)枇杷品種的多倍體在多倍化后基因組均發(fā)生了變異。
　　 MSAP分析試驗(yàn)結(jié)果表明，‘瀘州6號(hào)’三倍體枇杷基因組總甲基化率為12.8％，高于二倍體，而‘瀘州6號(hào)’四倍體和五倍體枇杷的總甲基化率分別為11％和12％，均低于二倍體；三倍體和四倍體全甲基化率分別為8.5％和8.1％，低于二倍體的9.1％，而五倍體全甲基化率為9.2％，高于二倍體?！埲?號(hào)’三倍體總甲基化率為16.2％，高于四倍體的14.4％，高于二倍體的11.4％；‘

5、龍泉1號(hào)’三倍體枇杷的全甲基化率(10.3％)高于四倍體(9.5％)高于二倍體(6.8％)?！缂t3號(hào)’枇杷三倍體的總甲基化率為15.3％，高于四倍體的13.1％和二倍體的12.2％；三倍體的全甲基化率最高，為11.6％，高于二倍體(8.5％)，而四倍體的全甲基化率(7.9％)低于二倍體?！疄o州6號(hào)’、‘龍泉1號(hào)’、‘早紅3號(hào)’三個(gè)枇杷品種，在比較它們不同倍性多倍體枇杷的甲基化水平時(shí)發(fā)現(xiàn)，三個(gè)品種的三倍體枇杷總甲基化水平均高于同品種的其

6、他倍性，而四倍體或五倍體的總甲基化水平或高于二倍體或低于二倍體，并沒有表現(xiàn)出隨著倍性增加甲基化水平增加或減少的倍性效應(yīng)。
　　 綜合本文研究結(jié)果，認(rèn)為枇杷多倍化過程中發(fā)生了一定程度的基因組DNA序列變異和甲基化水平與遺傳模式的改變，且不同多倍體之間也存在序列差異；推測(cè)枇杷三倍體雜種優(yōu)勢(shì)的形成與基因組變異和DNA甲基化模式的重新調(diào)整尤其是大量過或超甲基化變異有關(guān)，但染色體加倍和DNA甲基化模式調(diào)整的程度對(duì)多倍體性狀和表型改變有一定